CN102707359B - 一种彩色滤光片的制作方法及模板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩色滤光片的制作方法及模板，属于液晶显示领域。所述制作方法包括：在基板上形成黑矩阵，所述黑矩阵围成像素区域；在形成有黑矩阵的基板上形成像素树脂层；将模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，所述模板位于所述基板上方，所述模板的模板本体上对应于像素区域的部分具有多个柱状中空凸起；将对盒后的基板进行热处理后，取下模板，以在像素树脂层中形成孔洞；对形成有孔洞的基板通过构图工艺形成像素树脂层的图形。本发明能够实现对彩色滤光片像素区域开孔时孔径大小和开孔面积的准确控制。

Description

一种彩色滤光片的制作方法及模板
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种彩色滤光片的制作方法及模板。
背景技术
为了实现彩色滤光片更高的透过率和亮度，现有技术中较多采用在彩色滤光片像素区域开孔的方式来实现，该方式在半反半透彩色滤光片的生产中应用尤为广泛。为了在明暗两种环境下都能获得高质量彩色图像，半反半透型彩色滤光片应当兼顾其反射性能和透射性能，两方面性能都要求彩色滤光片具有尽可能高的亮度和色彩饱和度。为此，现有技术一般采用在反射区开设孔洞，来实现亮度和色彩饱和度的平衡。
现有技术中，颜色开孔技术的实现是采用刻画有孔洞图形的掩膜板，通过曝光、显影工艺在反射区的像素树脂层(彩色树脂层)中形成孔洞。此种开孔方式，孔径的大小不易控制，大大增加了制作难度；另一方面，孔径大小难以控制导致了开孔面积的不确定性，导致所得到的色彩与设计值出现偏差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种彩色滤光片的制作方法及模板，实现对彩色滤光片像素区域开孔时孔径大小和开孔面积的准确控制。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种彩色滤光片的制作方法，包括：
在基板上形成黑矩阵，所述黑矩阵围成像素区域；
在形成有黑矩阵的基板上形成像素树脂层；
将模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，所述模板位于所述基板上方，所述模板的模板本体上对应于像素区域的部分具有多个柱状中空凸起；
将对盒后的基板进行热处理后，取下模板，以在像素树脂层中形成孔洞；
对形成有孔洞的基板通过构图工艺形成像素树脂层的图形。
上述的制作方法，其中，还包括：在黑矩阵和像素树脂层上形成透明导电层，以及，在透明导电层上形成柱状隔垫物；或者，
在黑矩阵和像素树脂层上形成透明保护层，在透明保护层上形成透明导电层，以及，在透明导电层上形成柱状隔垫物。
上述的制作方法，其中：所述柱状中空凸起垂直设置于所述模板本体上，且所述柱状中空凸起之间相互平行。
上述的制作方法，其中：所述彩色滤光片为半反半透彩色滤光片；
所述柱状中空凸起对应于像素区域的反射区。
上述的制作方法，其中：所述柱状中空凸起的高度为3-8μm。
上述的制作方法，其中：所述柱状中空凸起的横截面为圆形，中空孔径为1-10μm。
上述的制作方法，其中：所述热处理的温度为80-120℃。
上述的制作方法，其中：所述模板上具有对位标记，用于在形成所述孔洞前与所述基板对位。
一种模板，用于在彩色滤光片的像素区域中形成孔洞，包括：
模板本体；
形成在所述模板本体上的多个柱状中空凸起，所述柱状中空凸起对应于所述彩色滤光片的像素区域。
上述的模板，其中：所述柱状中空凸起垂直设置于所述模板本体上，且所述柱状中空凸起之间相互平行。
上述的模板，其中：所述彩色滤光片为半反半透彩色滤光片；
所述柱状中空凸起对应于像素区域的反射区。
上述的模板，其中：所述模板本体上具有对位标记，用于在形成所述孔洞前与彩色滤光片的基板对位。
与现有技术相比，本发明通过将具有柱状中空凸起的模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，模板位于基板上方，像素树脂在毛细应力的作用下流入所述柱状中空凸起的中空空间，经热处理凝固后，取下模板即在像素树脂层中形成孔洞。本发明通过采用模板的方式在像素区形成孔洞，避免了现有技术中通过曝光、显影形成孔洞时孔径不均以及开孔面积难以控制的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中彩色滤光片的俯视图；
图2为图1所示彩色滤光片的A-A’向剖面图；
图3为本发明实施例中完成黑矩阵图形的彩色滤光片俯视图；
图4为本发明实施例中完成像素树脂层的彩色滤光片剖面图；
图5为本发明实施例中完成透明保护层的彩色滤光片剖面图；
图6为本发明实施例中完成透明导电层的彩色滤光片剖面图；
图7为本发明实施例的模板的剖面图；
图8为本发明实施例的模板的俯视图；
图9为本发明实施例的彩色滤光片的制作方法流程图。
附图标记：
1-基板；2-黑矩阵；3-红色像素树脂层；4-绿色像素树脂层；5-蓝色像素树脂层；6-透明保护层；7-透明导电层；8-柱状隔垫物；9-反射区；10-透射区；11-孔洞；12-模板本体；13-柱状中空凸起
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明实施例提供一种彩色滤光片的制作方法，通过将具有柱状中空凸起的模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，模板位于基板上方，像素树脂在毛细应力的作用下流入所述柱状中空凸起的中空空间，经热处理凝固后，取下模板即在像素树脂层中形成孔洞。本发明实施例通过采用模板的方式在像素区形成孔洞，避免了现有技术中通过曝光、显影形成孔洞时孔径不均以及开孔面积难以控制的问题。由于能够对孔径大小和开孔面积进行准确控制，因此可以解决现有技术的开孔方式带来的色彩偏差的技术问题。
下面以在半反半透型彩色滤光片的反射区域开设孔洞为例，阐述本发明的实施方式，但不局限于此，本发明的方法同样可以适用于在全透射型的彩色滤光片的像素区开设孔洞。
本发明实施例所形成的半反半透彩色滤光片的结构如图1和图2所示，包括：基板1、形成在基板上的黑矩阵2、形成在黑矩阵2所围成的像素区域内的像素树脂层(包括红色像素树脂层3、绿色像素树脂层4和蓝色像素树脂层5)、形成在黑矩阵2和像素树脂层上的透明保护层6、形成在透明保护层6上的透明导电层7以及形成在透明导电层7上的柱状隔垫物8。其中，所述像素树脂层包括反射区9和透射区10，所述反射区9开设有孔洞11。
参照图7和图8，本发明实施例的用于彩色滤光片的像素区域开孔的模板，可以包括：模板本体12；形成在所述模板本体12上的多个柱状中空凸起13，所述柱状中空凸起13对应于所述彩色滤光片的像素区域。
其中，所述柱状中空凸起13可以垂直设置于所述模板本体12上，且所述柱状中空凸起13之间相互平行
当所述彩色滤光片为半反半透彩色滤光片时，所述柱状中空凸起13对应于像素区域的反射区。另外，所述模板本体12上还可以具有对位标记(图未示)，用于在形成所述孔洞前与彩色滤光片的基板进行对位。
参照图9，本发明实施例的彩色滤光片的制作方法，可以包括如下步骤：
步骤101：在基板上形成黑矩阵，所述黑矩阵围成像素区域；
基板可以采用玻璃基板或其他透明材料基板。如图3所示，可以在玻璃基板上旋涂或刮涂一层黑矩阵用光刻胶，采用刻画有图形的掩膜板对基板进行曝光，然后，对曝光后的基板进行显影，得到黑矩阵的图形。其中，所述黑矩阵图形的厚度可以为1-5μm。
步骤102：在完成步骤101的基板上形成像素树脂层；
步骤103：将模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，所述模板位于所述基板上方；
如前所述，所述模板具有对位标记，通过所述对位标记实现模板与基板的对盒。所述模板的模板本体在对应于像素区域的反射区部分具有有均匀排列的柱状中空凸起，柱状中空凸起高度可以为3-8μm，本实施例中柱状中空凸起的横截面为圆形，中空孔径可以为1-10μm。对盒完成后，像素树脂在毛细应力的作用下流入模板柱状中空凸起的中空空间。
步骤104：将对盒后的基板进行热处理后，取下模板，以在像素树脂层中形成孔洞；
所述热处理(即光刻工艺中的前烘处理)的温度可以为80-120℃，像素树脂经热处理凝固后，取下模板即在反射区形成均匀排列的孔洞。
需要说明的是，所述柱状中空凸起的横截面还可以为任意多边形，另外，所述柱状中空凸起不用规则排列，只需排列均匀即可，而且，所述柱状中空凸起的数量可根据反射区开孔的总面积进行调整。
步骤105：对完成步骤104的基板通过构图工艺形成像素树脂层的图形。
可以通过刻画有图形的掩膜板对基板进行曝光，然后进行显影便可以得到像素树脂层的图形(如图4所示)。在本实施例中，像素树脂层反射区的厚度与透射区的厚度之比可以为1∶3～1∶1。本领域技术人员知道，为实现发射区与透射区的不同厚度，可以采用灰阶掩膜板对基板进行曝光。
另外，上述步骤102～105可以反复进行，每执行一次步骤102～105，便形成一种颜色的像素树脂层。例如：可以先在基板上涂覆红色像素树脂层，按照上述方法形成红色像素树脂层的图形；然后，在基板上涂覆绿色像素树脂层，按照上述方法形成绿色像素树脂层的图形；最后，在基板上涂覆蓝色像素树脂层，按照上述方法形成蓝色像素树脂层的图形。
步骤106：在完成步骤105的基板上形成透明保护层；
可以采用涂布、烘烤等工艺来形成所述透明保护层(如图5所示)。
步骤107：在完成步骤106的基板上形成透明导电层；
可以采用沉积或电镀的方式来形成所述透明导电层(如图6所示)，所述透明导电层的厚度可以为
Figure BDA0000147059440000051
步骤108：在完成步骤107的基板上形成柱状隔垫物。
可以采用光刻工艺来形成所述柱状隔垫物。具体地，在完成步骤107的基板上涂覆柱状隔垫物用光刻胶，通过曝光、显影工艺，最终形成柱状隔垫物。所述柱状隔垫物与彩色滤光片相连的横截面直径可以为15-20μm，所述柱状隔垫物悬空一端的横截面直径可以为5-10μm；所述柱状隔垫物的高度可以为5-10μm(如图2所示)。
另外，上述的步骤106和107可以根据具体情况进行取舍。例如，当彩色滤光片中不包括透明保护层时，则步骤106可以省略；当彩色滤光片中不包括透明导电层时，则步骤107可以省略。
综上所述，本发明实施例通过将具有柱状中空凸起的模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，模板位于基板上方，像素树脂在毛细应力的作用下流入所述柱状中空凸起的中空空间，经热处理凝固后，取下模板即在像素树脂层中形成孔洞。本发明实施例通过采用模板的方式在像素区形成孔洞，避免了现有技术中通过曝光、显影形成孔洞时孔径不均以及开孔面积难以控制的问题。由于能够对孔径大小和开孔面积进行准确控制，因此可以解决现有技术的开孔方式带来的色彩偏差的技术问题。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，包括：
在基板上形成黑矩阵，所述黑矩阵围成像素区域；
在形成有黑矩阵的基板上形成像素树脂层；
将模板与形成有像素树脂层的基板进行对盒，所述模板位于所述基板上方，所述模板的模板本体上对应于像素区域的部分具有多个柱状中空凸起；
将对盒后的基板进行热处理后，取下模板，以在像素树脂层中形成孔洞；
对在像素树脂层中形成有孔洞的基板通过构图工艺形成像素树脂层的图形。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：
在黑矩阵和像素树脂层上形成透明导电层，以及，在透明导电层上形成柱状隔垫物；或者，
在黑矩阵和像素树脂层上形成透明保护层，在透明保护层上形成透明导电层，以及，在透明导电层上形成柱状隔垫物。
3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述柱状中空凸起垂直设置于所述模板本体上，且所述柱状中空凸起之间相互平行。
4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述彩色滤光片为半反半透彩色滤光片；
所述柱状中空凸起对应于像素区域的反射区。
5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述柱状中空凸起的高度为3-8μm。
6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述柱状中空凸起的横截面为圆形，中空孔径为1-10μm。
7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述热处理的温度为80-120℃。
8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
所述模板上具有对位标记，用于在形成所述孔洞前与所述基板对位。
9.一种模板，用于在彩色滤光片的像素区域中形成孔洞，其特征在于，包括：
模板本体；
形成在所述模板本体上的多个柱状中空凸起，所述柱状中空凸起对应于所述彩色滤光片的像素区域。
10.如权利要求9所述的模板，其特征在于：
所述柱状中空凸起垂直设置于所述模板本体上，且所述柱状中空凸起之间相互平行。
11.如权利要求9所述的模板，其特征在于：
所述彩色滤光片为半反半透彩色滤光片；
所述柱状中空凸起对应于像素区域的反射区。
12.如权利要求9所述的模板，其特征在于：
所述模板本体上具有对位标记，用于在形成所述孔洞前与彩色滤光片的基板对位。
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